COCA CODO SINCLAIR水电站TBM1卡机事故剖析与处理

TBM尤其是双护盾TBM对地质条件适应性差,在遇到较大的断层破碎带时掘进将面临较大困难。在对COCA CODO SINCLAIR水电站TBM1卡机事故现场的详细调查基础上,结合岩体物理力学性质、地应力测试结果、超前钻探资料及结构构造发育特征,探明断层影响范围,建立卡机段工程地质模型,发现围岩极破碎,软硬相间,地应力大,空间分布不均,围岩局部大变形是发生盾体被卡的主要原因,而隧洞施工对围岩扰动,加剧相对隔水层破坏,最终导致突泥涌水。据此,决定拆除掌子面后方27m处部分管片,人工开挖清渣洞清除、加固松散岩体,增设排水洞超前探放水,并通过清渣洞绕至刀盘前方对断层破碎带影响区域的主洞顶拱扩挖加固,最终使TBM1成功脱困并顺利穿越断层破碎带。     

岩石力学参数对TBM掘进速率的影响分析

为分析岩石物理力学性质对全断面岩石掘进机(TBM)掘进速率的影响,根据南水北调西线工程中的围岩地质条件,利用三维离散元程序3DEC建立了TBM滚刀破岩三雏仿真模型,分析了岩石力学参数不同时TBM掘进速率的变化规律,并用最小二乘法拟合了TBM掘进速率与岩石力学参数之间关系的直线图.结果表明,在一定范围内TBM掘进速率随岩石单轴抗压强度和弹性模量的增大而降低,随岩石泊松比的增大而增加,为南水北调西线工程引水隧洞TBM施工提供了数值依据.     

深埋软岩隧洞塌方洞段挤压分析及应对策略

深埋软岩隧洞大规模塌方处理后持续变形,造成后续施工风险极大,是一类极端复杂的挤压问题。地质条件极差、塌腔和塌方体形态、性状和挤压变形发育原因未知等难题对传统挤压变形分析和应对方法提出了巨大挑战。对此,以锦屏二级水电站开挖塌方为例,在详细地质勘察的基础上,综合现场监测和测试成果,揭示了现场岩体变形发育发展规律、程度,采用数值仿真方法模拟分析了挤压变形原因,研究了后续施工风险,制定并应用了综合应对策略。所制定的塌方后挤压隧洞施工风险综合应对策略经现场应用效果突出,为此类工程提供了参考。     

贵州某水电站坝基优化地质研究

混凝土重力坝,特别是百米级以上的高坝,对坝基岩体的质量要求较高。对于某水电站,由于坝基以下软岩埋藏较深,加之软弱夹层发育,工程设计多偏向于大坝的安全,使坝基挖深过大,造成一定的浪费。鉴于此,以贵州某大型水电站为例,对大坝建基面的优化选择进行了地质研究。通过地质复核试验,综合考虑坝基的岩体质量、岩体物理力学参数、岩体抗变形能力、岩体承载力等物理力学性质,论证了该大坝以较软岩作为建基面的可行性。经优化设计,使坝基总体抬高了13m,研究成果取得了显著的经济效益和社会效益。此外,还对坝基优化后存在的主要工程地质问题、工程处理措施进行了分析、总结,为类似条件下高重力坝建基面的选择积累了可靠的经验。     

改进GSI方法在大跨度桥梁边坡参数取值中的应用

在岩体边坡工程中,节理岩体的内摩擦角、黏聚力等抗剪强度参数是岩体边坡稳定性分析评价以及工程安全设计的一项十分重要的参数。Hoek和Brown提出的确定岩体强度指标的GSI方法,根据现场揭露岩体的结构和结构面表面等特征对岩体质量进行现场评分,对岩体的强度指标进行估算,并与室内及现场试验得到的结果互为补充,为边坡岩体力学参数的选取提供参考。结合某大桥工程边坡岩体力学强度参数的取值,介绍GSI方法在实际工程中的应用及需要注意的方面,证明其在岩体边坡工程中岩体力学参数取值的适用性。在此基础上,进行边坡稳定性计算分析,论证了大桥边坡的稳定性。     

沂蒙抽水蓄能电站坝基岩体压水试验成果有限元分析

对坝基开挖前后的二次压水试验成果进行分析,分析研究二次压水试验成果差异特点,结合坝址区工程地质条件,采用有限元数值模拟与工程地质分析紧密结合的方法,对坝址区工程地质条件及坝基开挖后状态进行研究,分析推演出坝基开挖、坝基岩体发生弹性变化、坝基岩体渗透性发生变化是坝基开挖前后的二次压水试验成果出现差异的主要原因,为坝基防渗工程提供了精准的渗透剖面图。     

白鹤滩水电站左岸边坡稳定性分析

为研究缓倾角错动带及断层对白鹤滩水电站左岸顺层岩质高边坡稳定性的影响,以勘I5线地质剖面为例建立力学模型,借助综合法试验模拟岩体内主要地质构造及相关工程措施。在此基础上,再利用RFPA3D有限元数值模拟方法,分析岩体内裂隙萌生、发育、扩展直至贯通的损伤演化过程。结果表明,混凝土置换洞阻碍裂缝沿软弱面扩展成效显著,开挖后工程边坡安全系数为1.62;离心加载法得到的边坡潜在滑移面与物理模型试验得到的裂缝扩展模式基本一致,层内错动带LS337、层间错动带C3-1、断层f101、裂缝J110等软弱结构面共同控制岩体的开裂与边坡失稳。研究成果可为本工程边坡开挖与支护以及类似工程提供参考。     

基于卸荷及BP神经网络的地下洞室岩体力学参数反演

实时准确地获得地下洞室岩体的力学参数对地下工程的设计和施工具有重要影响。以某软岩区的水电站引水隧洞为例,基于卸荷岩体力学理论,以大型有限差分程序FLAC3D为计算软件,建立BP神经网络模型对开挖后围岩的力学参数进行反分析,并根据现场实测位移资料对反演所得参数进行工程校核,以保证参数取值的准确性。结果表明,该反演方法合理、有效;得到的参数能满足工程要求,可为隧洞围岩的长期稳定和位移变化预测提供理论依据。     

节理走向对TBM掘进速率的影响分析

为分析节理走向对全断面岩石掘进机(TBM)掘进速率的影响,基于南水北调西线工程中的围岩地质条件,采用三维离散元程序3DEC构建了TBM滚刀破岩三维仿真模型.分析了不同节理走向的TBM掘进速率的变化规律,并用最小二乘法拟合了TBM掘进速率与节理走向间的直线图.实例计算结果表明,TBM掘进速率与节理走向存在规律性变化,可为分析南水北调西线工程施工监测提供依据.     

引汉济渭椒溪河隧道主洞涌水机理 分析及处理技术研究

摘要： 以引汉济渭工程椒溪河工区隧道主洞为主要研究对象,结合此处复杂的地质水文条件,对椒溪河隧道岩体的地质水文情况进行归纳分析,采用工程力学性质、数值模拟方法定性、定量地分析了施工过程中出现的多次涌水问题,总结出该工程隧道涌水的机理,对该工程建设过程中隧道涌水的预防和工程处理提供理论依据。     

基于剪应变增量的岩质边坡开挖卸荷深度判别

鉴于确定卸荷破坏程度和深度是岩质边坡稳定性分析首先要解决的问题,基于卸荷岩体力学基本理论,提出以岩体剪应变增量确定卸荷分区的方法,将开挖后的岩体划分为剪切变形区、开挖扰动区和应力不变区,并以锦屏水电站缆机平台边坡为例,对开挖过程进行数值模拟计算,通过与卸荷量百分比法的对比分析,验证以剪应变增量为标准判别卸荷深度的合理性,同时表明卸荷破坏程度和深度与岩体结构密切相关,存在结构面的岩体比完整岩体卸荷破坏深度更大。     

两河口水电站泄洪出口边坡渗流及稳定性计算分析

在分析两河口水电站泄洪洞出水口边坡工程地质条件的基础上,研究了边坡岩体的渗透特性,结合雾化降雨试验资料、采用饱和非饱和渗流有限元方法计算并分析了边坡雾化雨条件下渗流场的变化规律,同时引用非饱和强度理论并运用Sarma极限平衡方法分析了雾化雨对边坡稳定性的影响,所获得结论可为正确评价边坡岩体的稳定性、合理可行的工程控渗及边坡加固措施提供依据。     

宝鸡峡渠首工程右岸滑坡原因分析及处理设计

宝鸡峡渠首工程右岸岩体滑坡 ,是内外因素相互作用的结果 ,通过对该工程滑坡产生机理的研究分析及采取相应处理措施的论述 ,表明了在工程建设当中 ,地质工作应该给予足够的重视 ,工程施工应严格遵循规范 ,也只有这样 ,才能确保工程建设的质量和进度。     

裂隙岩体渗透性参数的进化反演方法及其应用

提出了裂隙岩体渗透参数反演的进化方法，详细介绍了参数反演的步骤，应用该方法对某水电站工程左岸高边坡地区岩体渗透性参数作了反演，计算结果精度较好，与实际地质资料分析结论基本一致，表明进化反演方法应用在实际工程中是可行的。     

基于点估计－有限元法的地下厂房开挖变形与扰动的概率分析

大型地下厂房沿轴线方向一般可达几百米,导致岩体材料参数存在一定的空间变异性,采用确定性参数取值必然导致分析结果与工程实际之间存在差异,影响厂房的围岩扰动和稳定性判断.对此,将点估计－有限元的概率分析方法应用到地下厂房围岩变形的概率分析中,研究岩体力学参数空间变异的概率处理方法对围岩稳定性的影响;通过分析围岩变形及扰动,...     

水电工程TBM设备台时费定额编制方法探讨

针对目前水电工程隧洞施工TBM机械使用尚无相关定额对其进行技术经济指导的现状,结合TBM设备的施工特点及锦屏二级水电站引水隧洞工程TBM设备施工数据的采集和整理,分析了TBM设备施工费用的构成,并提出了TBM设备台时费定额编制的方法和思路,为TBM设备台时费定额的编制提供了参考依据。     

GK1C型机车主控制阀的故障分析和改进设计

对GK1C型机车主控制阀卡滞的原因进行了较详细的分析。指出对主控阀手操纵进行改进以及在主控阀手操纵上采用PC机监测控制是可行的,是解决主控制阀卡滞、消除起机走车等危险事故的有效措施。     

岩土力学在水电站泄洪洞工程中的应用

公伯峡水电站左岸泄洪洞进口边坡高程 1 981 m以下地质情况复杂 ,断层交错 ,对洞脸边坡和左边坡塌方锚固处理很有特点 ,同时对进口成洞、渐变段开挖和锚固的处理措施及参数 ,很具有代表性。特别是对地质构造和岩体稳定分析处理都有独特的特点 ;既保证边坡稳定和成洞安全 ,又保证了工期。岩体构造、地质构造分析和锚固参数对相类似的工程都有很高参考价值和借鉴意义     

文登抽水蓄能电站地下厂房施工期围岩安全监测分析

依据文登抽水蓄能电站地下厂房施工期安全监测数据,对施工期围岩变形和支护受力进行了分析。监测成果表明,主厂房、主变室开挖围岩总体变形不大,最大变形量值为13.01mm,围岩变形-历时曲线整体上台阶状特征显著,不具有明显的时效性;支护体系受力也在正常范围内,表明地下厂房围岩是基本稳定的。结合厂区工程地质条件及物探成果,文登抽水蓄能电站地下厂房洞室围岩稳定主要受到石英二长岩岩性、长大裂隙、断层等地质结构控制,岩体变形受到应力卸荷松弛与局部岩体结构作用,变形较大区域多为受局部不良岩体结构和围岩开挖卸荷损伤作用所致。     

基于热流耦合方法的岩体内渗水水温变化过程模拟

鉴于正确判断出水原因及渗水来源是制定防渗加固措施的重要依据,将热流耦合方法引入到岩体裂隙渗水计算中,分析渗水来源、渗水量、渗漏路径及岩体温度等对渗水温度的影响程度。结合某实际工程导流洞首次过流时在附近出现的10个渗水点,应用该方法模拟由导流洞到出水点的渗水过程。结果表明,6个出水点的温度仿真结果与实测水温接近,佐证了渗水来自导流洞的推断;2个距导流洞较近的出水点仿真温度偏高,极有可能是真实的渗漏路径较长所致;另有2个位置较远的点仿真温度偏低,初步推测可能受周边温度较低的地下水影响。这说明热流耦合方法可应用于模拟岩体裂隙中渗水水温变化过程,为初步判断岩体内渗水来源提供了依据。